Время существования разряда меньше длительности импульса приложенного к электродам ячейки напряжения из-за наличия времени запаздывания возникновения разряда и времени формирования разряда.
Существенное влияние на временные характеристики УОИ на газоразрядных индикаторах оказывает время релаксации - время возвращения ячейки в состояние со стабильным уровнем свободных электронов.
Время запаздывания разряда зависит от перенапряжения на промежутке, длительности переднего фронта импульса напряжения, частоты следования этих импульсов, величины ограничительного сопротивления и т.д.
Время формирования разряда в ячейке также зависит от многих факторов. Нарастание тока I(t) во времени при таунсендовском механизме размножения носителей описывается соотношением, справедливым при внешнем напряжении на промежутке U>200 В:
, (4.6)
где 
,
g - коэффициент вторичной эмиссии катода в газовом разряде,
I0 - начальный ток катода,
R - сопротивление ограничительного резистора,
р0, d - давление газа и межэлектродное расстояние соответственно,
t - время дрейфа ионов или пролета квантов излучения разряда.
Постоянные C и D входят в аппроксимирующее уравнение для a/p:
, (4.7)
где p0 - приведённое к 0 0С давление газа.
Это соотношение для a/p0 для инертных газов справедливо в более широком диапазоне Е/p0, чем предложенное Таунсендом выражение.
Значения постоянных А,В,С,D приведены в таблице 4.4.
Таблица 4.4. Значения постоянных для некоторых газов
|
Газ |
He |
Ne |
Ar |
Kr |
Xe |
|
А, (см×мм рт.ст.)-1 |
3 |
4 |
12 |
17 |
26 |
|
В, В×(см×мм рт.ст.) |
34 |
100 |
180 |
240 |
350 |
|
С, (см×мм рт.ст.) |
4,4 |
8,2 |
29,2 |
35,7 |
65,3 |
|
D, [В/(см×мм рт.ст.)]0,5 |
14 |
17 |
26,6 |
28,2 |
36,1 |
Для расчёта напряжения возникновения разряда Uвр предложено использовать следующее уравнение:
.
4.8)
Время и интенсивность излучения разряда в ячейке в основном определяются длительностью, формой и амплитудой импульса тока, которые существенно отличаются от соответствующих параметров импульса напряжения.
Максимальная яркость ячейки при постоянной подводимой мощности будет пропорциональна ее светоотдаче. При этом и яркость, и светоотдача зависят от режима работы ячейки, длительности, амплитуды, частоты и формы импульсов тока и напряжения, средней и импульсной температуры газа и люминофора, сопротивления ограничительного резистора.
В типичной конструкции промышленной ГИП постоянного тока ИГГ1 32х32, выпускаемой НПО "Плазма" г. Рязани, ячейка имеет размеры 5х5 мм с 6 проволочными электродами - катодами и расположенными ортогонально им тремя проволочными электродами - анодами. Кратчайшее расстояние катод-анод составляет 0,35-0,42 мм, диаметр электродов -0,012 мм. По периметру каждая ячейка ограничивается диэлектрическими барьерами, нанесенными по толстопленочной технологии. Сверху и снизу ячейки ограничены стеклянными пластинами. Давление наполняющей смеси газов (He, Ne, Xe) составляет 100-105 мм рт.ст.
ГИП с памятью. Существенным недостатком ГИП постоянного тока является ограничение информационной емкости из-за падения яркости при увеличении числа элементов отображения.
Так как величина импульсной яркости ограничена, то основное применение ГИП постоянного тока находят либо в качестве экранов УОИ индивидуального пользования (ГИП с малыми размерами ячеек), либо в качестве элементов большого наборного экрана в УОИ коллективного пользования с индивидуальным управлением каждой ГИП (ГИП с большими размерами ячеек).
Одним из путей повышения яркости излучения ГИП является увеличение времени горения разряда в ячейке за счет введения внутренней или внешней памяти.
В ГИП с внутренней памятью память обеспечивается введением в цепь разряда каждой ячейки включенного последовательно с газовым промежутком нагрузочного сопротивления.
В УОИ на ГИП такого типа на ячейку необходимо подавать три типа напряжений: напряжение записи Uзап, рабочее напряжение Uраб, напряжение стирания Uстир.
При этом подаваемое напряжение стирания должно быть меньше наименьшего для всей ГИП напряжения стирания, напряжение записи - больше наибольшего напряжения записи, а рабочее напряжение должно быть больше напряжения стирания, но меньше напряжения записи.
Наиболее сложным в создании ГИП с памятью на резисторах является введение огромного количества (по числу ячеек) резисторов. Технология изготовления существенно усложняется при малом шаге и размерах элементов. В лабораториях фирмы Ferranti применялись миниатюрные спирали из нихрома, наносимые на внутреннюю поверхность лицевого стекла в зоне ячейки. Была получена яркость в 3000 кд/м2. В лабораториях НИИ ГРП совместно с РРТИ была исследована возможность формирования резисторов на основе пленки Cr-SiO. Однако из-за технологических трудностей и разброса величин сопротивления отдельных ячеек работы были прекращены.
Была исследована возможность применения сосредоточенных резисторов в виде сплошной пленки графита, наносимой на катодные электроды. Конструктивно и технологически это проще, чем создание дискретных резисторов в анодной цепи. В изготовленных приборах для уменьшения полного сопротивления катодные электроды изготавливались двухслойными: на подслой из серебра наносился слой аквадага. Однако созданные образцы имели повышенную мощность потребления и недостаточную фактическую долговечность.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.